台灣地區國土資源利用與保育之研究－土地利用與保育支援系統之研究(III)

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行政院國家科學委員會專題研究成果報告

台灣地區國土資源利用與保育之研究（III）-土地利用與保育支援系統之研究（3）

計畫編號：NSC87-2621-P-004-004

執行期限：86 年 8 月 1 日至 87 年 7 月 31 日

整合型計畫主持人：林元興

子計畫主持人：何維信

執行單位：國立政治大學地政學系

中華民國八十七年八月三十一日

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第一章前言

1-1概說

本研究之提出為參考國科會「環境五年中程計畫」報告書所列出之重要研究主題。其中「本土化地資理資訊系統」為「國土利用與保育」之子題。有鑑於本土化地理資訊系統為國土資訊系統推動之重要工作之一。因此本研究認為應以國土利用與保育應用系統的開發為目標，以本土化地理資訊系統之發展為原則。但國土利用與保育應用系統涵蓋層面十分廣泛，因此本研究著重於具有共同性之基本分析工具的開發，以及資料庫環境的探討。由於本研究係以支援土地利用與保育為重點，需要相關之專家知識之協助，因此本研究結合相關學者，組成整合型計畫，共同進行研究。本計畫為三年期整合型計畫，執行迄今已歷三年。第一年及第二年完成之成果包括：

一、資料整合處理模式之建立

對於不同來源資料之座標系統轉換、圖幅的分割合併以及資料簡化的處理方式，以確保資料庫一定品質的原則，制訂處理的模式。同時為使資料可以廣泛利用，也特別強調資料典與資料目錄的建立。

二、資料庫儲存結構的設計

本研究第一年計畫期間為使資料庫更能支援土地利用與保育之研究，以及提高各種空間分析的效率，增加分析時各種分析錯誤的排除能力。特別就資料於不同分幅方式下，對資料儲存量以及分析效率進行分析，以決定圖幅結構劃分的方式。最後依據分析之結果，選擇了 10km x 10km 為每一圖幅之涵蓋範圍。此外，也就土地利用發展潛力分析、發展限制分析所需項目及都會區建成區及非建成區分析的需要，決定圖幅分層的方式，目前每一圖幅中共劃分為十六個圖層。第二年計畫則配合前述之系統設計，對於資料庫的結構也作了對應的修正，同時為能支援本研究的實驗測試，也充實了部份地區的地形資料，並藉由此項局部測試見立對網格式資料整合應用的經驗。同時對於資料庫描述資料也進行較完整的測試，使得本研究所設計的系統更趨實用。除此之外，由於資料品質與用途具有密切關係，本研究也現行資料庫所能支援的研究範疇進行說明(約為比例尺 1:25000 之地圖應用與資料涵蓋內容)，同時也對於資料建立與蒐集問題提供建議。

三、分析模組的規劃與系統的發展策略

本研究於第一年依據土地利用與保育研究中，有關土地發展潛力分析、土地發展限制分析等需求，先行探討研究中對於資料與功能需求，並歸納出資料選取等七種基本作業模式，並以此七種作業模式為基礎，探討各種子功能模組

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建立的方式。此部份的成果將配合第二年的繼續研究，以建立更完整適於支援土地利用與保育研究之功能模組。此外，本研究分析各種地理資訊系統發展之方式，決定以地理資訊系統發展工具為基礎，並配合使用者介面發展工具整合周邊各種功能的方式發展本研究之支援系統。此種系統發展方式的選擇著眼於各種模組獨立發展的彈性，以及整合各種系統功能的彈性，和發展過程的簡易、可分工合作的特性。但對於不同發展系統間資料傳輸的問題，則將在第二年度中進一步探討。

四、資料典設計與標準交換格式

本研究考慮到未來國土資訊系統的發展下，對於空間資料交換的需求，從實際應用的層面，提出於標準交換格式中納入資料典設計的建議，並以土地利用與保育相關資料為基礎，設計一套資料典的定義方式，此種設計方式將可作為未來制訂國家及標準交換格式的參考。

五、基本工具箱的設計以及基本的系統整合模式的開發

經過測試證實以 VB 結合地理資訊系統軟體(例如 PC ARC/INFO)確實可行。同時由於本研究之選單盡量使用 VB 設計，則有利於移植至其它與視窗環境相容之地理資訊系統軟體，移植後儘需修改內含於 VB 中繪圖與空間分析之指令。

六、流程式使用者界面的初步設計與試驗

在本研究初次採用流程圖式使用者界面的設計，經實驗確實可以減輕系統使用者的介入，以及對於一些專業知識的了解。此種設計方式如前所述，雖不利於系統的彈性應用，但確有助於使用者的操作。同時由於主要是以基本工具箱組合，因此在程式設計上，僅需探討有利於使用者了解的界面設計方式，然後再以基本工具來組成應用工具。

1-2第三年之研究目標

本年度之重點在於整合過去兩年有關於資料庫建立及分析系統設計之成果，並探討其應用於土地利用與保育之可行性。並參考國科會八十六年環發計畫成果發表會中之建議，應著重土地利用與保育相關資料獲取方式之探討，以及資料與成果之交換整合。本研究第一年及第二年已就當時相關子計畫之需求與建議和對相關文獻方法的分析，歸納了七種基本分析方式，但仍須經由廣泛測試，方能瞭解其適用性。經參考相關子計畫之意見，並考慮研究時程，第三年擬納入設計之應用系統包括： 1. 可發展區與限制發展區分析方式之持續研究，以及可發展區內之土地適宜性分析方式。

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2. 都市生活圈劃設輔助系統。 3. 土地適宜性分析之輔助系統第三年計畫，除持續原有設計之充實外，也著重在整合計各畫部份之成果。依據前節概述之說明，本研究第三年構想之計畫內容為達成以下目標： 1. 資料獲取方式的探討以國內最易獲取與廣泛存在之數值地理資料為對象。探討其轉換為地理資訊系統可運用資料型式之方法及步驟。並考慮到使用者對於資料了解之程度差異，將之設計為儘可能自動化之處理工具。 2. 基本具箱之修改將基本工具箱修改為更不受地理資訊系統之影嚮，如可以不驅動其螢幕管理程式，使系統功能對於地理資訊系統的依存性降低，也便於移植於其他地理資訊系統時之程式修改。 3. 應用系統之開發參考本研究相關子計畫之研究成果，探討將其研究需求之分析工具，開發為應用系統時，所需之資料及分析功能之設計，以及這些成果的展現方式。系統開發之對象以上述之三個方向為主。 4.資料庫之整合設計本研究之目標在於使使用者有堪用資料，但數值資料並非萬能，因此有關資料之內涵、品質及使用限制...等項目，應予適當之設計，以提供使用者查詢。此外，本計畫對於資料庫之設計雖以一致性資料庫為目標，但子計畫某些研究成果係以個別之軟體分析，其分析成果未必與資料相同，而且某些成果資料並未與空間地理資料產生連結，為能使各子計畫之成果能分享共用，對於此部份的資料，應建立一套內部的傳輸方式。

1-3研究範疇

土地利用與保育所牽涉的研究領域與項目相當廣泛，本研究所探討的支援系統亦不可能在短期的研究中，即能滿足各種研究之需求，因此本研究擬採取循序漸進的研究方式，在第一年的研究計畫中，先就國內廣泛討論的土地適宜分析等方法，來瞭解土地利用與保育研究在資料需求、功能需求以及各種資料處理所面臨的問題，待對相關問題的瞭解建立一定的研究基礎後，再進一步探討各種應用研究的需求。而在資料庫內涵資料的探討則以目前國內資料庫生產的主要型態--向量式資料為主要的研究對象。第二年則以先以中部地區為研究區，先行就已蒐集之資料逐步建立資料庫，同時以土地適宜性分析之相關需求進行基本工具箱與應用工具之研究。再以此研究成果為基礎，探討第三年計畫將研擬之支援系統。

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本研究之最終目的在於使共同究之子計畫可以共享資料，以及分享研究成果，以相互支援各子計畫之研究項目。例如，「區域總體之土地資源綜合利用之研究」所進行可發展區與限制發展區之劃設，以及相關的土地適宜性分析成果，均可支援都市土地與非都市土地合理化應用之研究，以驗證或支援其各自更進一步之研究。但若各行其事，採用不同的資料格式與儲存方式，而且對於各項研究所需之資料項目未先行協調，以建立統一的運作方式，將使各子計畫耗費更多人力物力於這些資料的蒐集以及輸入。而且本研究所牽涉之問題包括空間資訊與社經資料的整合研究，國內對於相關技術的發展，仍有待深入之探討。而這與各子計畫研究所訂定的空間範圍與空間單元有關。例如，計畫中所調查或分析的對象為鄉、鎮，則必需以鄉、鎮界線為範圍，萃取所需的分析資料。而且某些資料的取得，係為隨機抽樣或採樣的成果，並非所有資料均遍及整個研究區，因此也必需採行適當的趨勢面推估方法。此種問題主要是發生在社經資料的取得上。從以上兩個簡單的例子可以了解本子計畫在第三年與各子計畫協調合作及扮演各個系統間整合媒介的重要性。除此以外，本計畫已於第一年與正在進行的這個年度，進行資料庫的研擬與設計，本研究對於整體計畫所需的資料庫建立，將可使相關子計畫耗費於資料建立的經費與人力大為降低。但本計畫在第一及第二年度的構想限於經費與時間，主要的重心在於與空間資訊相關的資料庫設計，而將相關社經資料的納入及整合應用，配合各子計畫的應用研究需求，納入為第三年之工作項目。因此第三年度之計畫實具有整合各年成果與支援各子計畫進行應用的重要性。

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第二章數值地圖資料之萃取

2-1數值地圖資料萃取之目的

數值地圖隨其製作技術之純熟與涵蓋資料內容之廣泛，已逐漸融入一般民眾的生活中，而成為一種普遍的商品。例如目前汽車所配備之導航用之市街圖，或於網站供查詢位址之地圖。傳統數值地圖延襲紙圖之測製方式，但多半儲存為 CAD 格式，雖然大多已採用分層測製再疊合顯現的資料儲存，但並未將資料儲存為更具資訊化的型式，許多空間上的意義大多透過圖式、註記來表達，雖然讀圖者可藉由圖式及註記來了解地圖表達之空間資訊，但並不易由電腦再處理而產生新得資訊，例如於下圖，XX 廟，可藉由其註記及圖式讀出其位置，但若要建立一套查詢系統，則此種 CAD 儲存的資料，則需另行處理成適合查詢系統使用之資料格式。現行所測製之大比例尺數值地圖涵蓋著大量資訊可供使用者去應用，例如學校的位置名稱，行政機關所在地等，不勝枚舉。但若單純以 CAD 的方式儲存，並佐以圖式、註記來表現，並不易使其除查閱地理位置及名稱外，而有更進一步使用之潛力。若欲使其更具資訊化，則應將數值地圖之內容處理成空間位置與屬性相連結，最好是還能建立位相關係，而成為地理資訊。將 CAD 方式儲存的數值地圖處理成數值地理資訊，具有廣泛效益。如此一來，這些資料除了可以數值方法查詢，還可以數值方法進行分析，以產製更進一步的資訊以供參考。本章所討論之數值地圖資料處理，包含以下兩個目標： n 提高數值地圖應用之價值，使之成為更具資訊化的資料。 n 處理後之資料能符合數值地圖縮編之需求，建立數值地圖縮編之基礎。

2-2數值地圖資料萃取之目的

一、1/1,000 數值地圖

本研究所採用之 1/1,000 數值地圖係採由亞新國土科技公司所提供，採用數值航測方式測繪，其測繪方式係以 CAD 的概念測繪，並儲存成 AUTOCAD 圖檔，其包含之資料共分為控制測量成果等九大類，二五四個圖層，其使用之圖層碼係為內政部所編定之統一分類編碼。因其以 CAD 方式測繪，僅考慮地形意義之表達，對於共線之不同地類界線，僅測繪其中之一，如圖一，此種測繪方式於 CAD 系統中繪出閱讀時，可藉由讀圖者之認知而理解，但若須分層表達與使用時，則其空間位相關係並不完整，資料不能立即被地理資訊系統所使用。此外，地形物之意義係以註記來表達，如某工廠、某學校等，此種方式於閱讀時可增加讀圖者對於空間位置與屬性之了解，但並無助數值圖形之查詢。

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圖一數值地圖中圖形共邊界之現象，及其隱含之多邊形及其屬性意義之連結，圖中之資料係將數層相關之圖形資料同時繪出

二、1/25,000 數值地圖

1/25,000 數值地圖資料最早係由內政部製作發行。但自從內政部推動數值資料加值利用以來，已有不少資訊公司自行製作 1/25,000 數值地圖資料。其資料儲存方式也大都以 DXF 檔案方式提供。雖然內政部發行之資料較舊，但其圖層內容則最完整。共包含四十五項資料，分別儲存於五十九個圖層中，如表一。該種資料雖無上述資料共邊界僅繪製其中一種地物界線的問題。但其空間關係之表達與上述地圖相同，仍是以傳統地圖圖式、註記方式傳達地理意義，並不具地理資訊系統所具備之空間位相資料。表一 1/25,000 數值地圖之內容及分層方式資料項圖層資料項圖層國道 1 水壩 36 省道 2 省政府、院轄市 37 縣道、其他道路 4 縣政府、省轄市 38 大路 7 鄉鎮區公所、縣轄市 39 小路 8 警察局、派出所 40 道路中心線 10 學校 41 河流、時令河 11 醫院、診療所、衛生所 42 湖泊、漁池 13,14 燈塔、亭 43 河流中心線 20 銅像、紀念碑 44 省界、縣轄市界 21 墓地、水井 45 植被與建築物共邊界由圖式可辨識該建物為工廠

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表一 1/25,000 數值地圖之內容及分層方式(續) 縣界、省轄市界 22 土地廟、教堂、廟宇 46 鄉鎮區(縣轄市)界 23 塔、水塔 47 公路上之鐵路 25 發電廠、變電所 48 3.6”標準軌鐵路 26,27 水廠、加油站 49 窄軌鐵路 28 工廠、礦廠 50 高壓線 29 郵局、電信局、電臺 51 國道標誌 30 氣象臺、瞭望臺 52 省道標誌 31 獨立標高點 53 縣道標誌 32 建築區 54,55 隧道 33 中文地名 56 涵洞 34 中文註記 57 橋樑 35 堤防 58,59

2-3數值地圖資料萃取之設計

由上述分析國內主要供應之數值地圖資料，發現其資料內容多半為比例尺 1:25,000 及 1:1,000 之地圖涵蓋內容，且其儲存格式多半為 DXF 格式，以 CAD 方式建立。這些數值地圖資料蘊含豐富之地理資訊，但由於其本身之缺失，且未建位相及屬性，若欲輸入地理資訊系統作更進一步應用，則須經相當之處理。採用 CAD 方式建立之數值地圖有以下之問題須解決： 1.圖形缺失，如多邊形未閉合，應相交線條未相交。 2.位相資料之建立。 3.未建立屬性與圖形之連結 4.地物共界之處理。但幸運的是在 CAD 中，許多可轉換為地理資訊系統的註記符號屬性，分別儲存於不同的圖層中，而這些資料及其關連之圖形資料，也隱含連結之關係，如圖一所示，因此有助於圖形與屬性之萃取及建立。此外，上述的圖形與位相缺失，大多可藉由其相關地物之幾何資訊，重建其正確之關係，例如地物共界造成之圖形萃取不完整，則可將所有共界之地物圖形資料轉出，再藉由上述隱含之屬性連結關係，將所須之資料萃取出來。依據上述之分析，本研究之資料萃取劃分為以下幾個子功能： (1)圖形資料萃取功能圖形資料之萃取係依據圖層代號為基礎，例如建物為 E101000000，則輸入此圖層代號，但對於有共界問題之資料，則須將共界之圖層同時輸出，如圖一，萃取植被覆蓋資料須將相關之建物或道路等圖形資料同時輸出。資料輸出後，若為多邊形資料，則先依自行撰寫之程式檢查其封閉情形，並糾正未封閉多邊形。最後再依所萃取出資料之幾何型態建立其位相關係。

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(2)屬性資料萃取功能屬性之萃取同前一步驟，將代表建物或植被意義之圖式資料，依其圖層代號萃取，其資料均為點資料，再將點之位置與該點之屬性分別儲存，以作為圖形與屬性連結之基礎。 (3)多邊形圖形與屬性資料連結功能將(2)中萃取之點資料輸入(1)中所萃取之資料，作為其多邊形之代表點資料，再將(2)中之屬性與之連結。 (4)編輯功能由於仍可能存在不可預期之圖形缺失與屬性連結問題，因此本研究另設計簡單之編輯工具，以供圖形與屬性資料之輸入。

上述之功能主要仍是藉助 PC ARC/INFO 之功能，並由 Visual basic 圖形界面之包裝，使之成為一易於操作之功能。而其設計方式，在本年度有部份更動，即僅趨動 ARC/INFO 之部份功能，而不須將其圖形管理程式趨動，該功能執行後，即釋出記憶體空間，其設計方式，詳如後續章節。所設計之功能表如圖二、三及四所示。圖二為 1/1,000 數值地圖資料萃取之功能畫面，透過畫面中之按鍵可隨時轉換功能為 1/25,000 數值地圖資料萃取之功能以及圖形與屬性連結功能。此外，圖二中所設計之圖幅範圍輸入功能，旨在產生圖幅外框，使位於圖幅邊緣跨圖幅之多邊形資料，亦可封閉轉換，以達到完整萃取資料之目的。使用上述設計之結果，以高雄縣梓官鄉之 1/1,000 數值地圖中之建物為測試例，其萃取結果如圖五。圖中所標註之建築物型態如 1R、2R 為藉由圖式資料轉出所取得之屬性，其屬性代表點之位置即採用原圖式插入位置。建築物邊界則藉由線條資料萃取之功能，同時轉出道路、植被覆蓋及建物等諸圖層，以確保多邊形圖形之完整。

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圖二 1/1,000 數值地圖資料萃取功能畫面

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圖四圖形與屬性連結功能畫面

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第三章土地利用與保育支援系統

3-1系統整合之構想

本研究歷經三年之研究所欲建立之整合性支援系統，在概念上係以一致性資料庫來支援各個子計畫的研究，並透過其內部資料處理方式，來交換分享各子計畫的分析與研究成果。其概念如圖六。圖六系統整合概念圖而依據現行之研究成果與各子計畫之需求，將所研擬之支援系統劃分為四個單元來設計，這些單元之結構，分別為： (一)應用模組係為支援各子計畫分析所建立的模組化工具箱。由於應用模組所包含之功能廣泛，本於分工與研究領域的差異，本研究所建立的分析模組係以空間地理資料分析之相關功能為主，至於子計畫各別之分析，則仍由各計畫建立，並視需要建立與整合系統之連結與應用。在後續章節中，將討論生活圈劃設及限制發展區劃設等應用系統開發之方式。 (二)基本分析功能係為輔助土地利用與保育等相關研究之基本功能，其內容包含簡單的資料管理與瀏覽功能。 (三)資料庫係提供各子計畫所需資料之儲存結構及實體。資料庫內容以營建署之區域地理資訊為基礎，以向量式結構儲存資料，並依研究所需劃分為十六個圖層。以樹狀結構予以儲存。 (四)資料庫描述資料係為說明本資料庫內資料之內涵、血緣、使用限制...等之各個項目。由於這系統 N 系統 2 系統 1 _: : 資料庫

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些資料項目依照國外 USGS 之經驗，資料項目眾多，須建立一系統性之結構以利使用者之查詢與系統之運作。

3-2資料庫結構

資料庫結構之設計，仍然以第一年研究所設計之樹狀儲存結構為主，資料之儲存以向量式資料為主，所須使用之數值地型資料則先處理成向量式之坡度與坡向資料後，依現行之坡度分級法將之區分為五級，坡向分為八方向(N、S、W、 E、NW、NE、SW、SE) ，再儲存於資料庫中。資料庫所儲存之資料除地理資料外，尚包括相關的描述資料，以及輔助系統運作的系統描述資料。其儲存結構如圖七。本研究設計之地理資料庫，分為北部地區、中部地區以及南部地區等三個子資料庫，而涵括於這些子資料庫內之圖層包括行政區界等十六個圖層，詳如表二，儲存結構如圖八所示。表二資料庫內包含之圖層內容圖層名稱圖層代名備考行政區界 CO 河流 RI 道路 RO 地質 GE 土壤 SO 水質水量保護區 WP 自然保留區 NA 國有林自然保護區 NS 沿海保護區 SE 保安林區 FO 國家公園 NP 古蹟 HE1 遺址 HE2 坡度 SLOPE 坡向 ASPECT 土地使用 LU 北部地區資料庫涵蓋宜蘭縣、台北市、台北縣、桃園縣、新竹市、新竹縣中部地區資料庫涵蓋苗栗縣、台中縣、台中市、南投縣、彰化縣、雲林縣，南部地區資料庫涵蓋嘉義縣、嘉義市、台南縣、台南市、高雄市、高雄縣、屏東縣這十六個圖層雖納入資料庫之設計，但目前有部份圖層仍屬規畫圖層，未實際儲存於資料庫中，例如土地使用現況，目前僅有中部地區資料。而受限於國內目前土地資料調查方式，雖然本資料庫之資料蒐集是以 1:25000 地圖比例尺為基礎，但某些資料之品質實際上並未達此標準，例如地質資料，係以 1:250000 比例尺地圖為基礎建立，但在缺乏資料的窘境下，此種資料仍需納入使用，否則許多分析將無法進行。目前每一圖層除了圖層本身的空間資料及屬性外，還包括相關的索引資料及資料庫描述資料。為了減少索引資料的建立，並便於資料的維護與管理，每一個圖層於圖幅下所賦與的名稱均相同，例如河流均為 RI、道路均為 RO，資料的存

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取以本研究計畫管理功能中所輸入的目錄為基礎。圖七土地利用與保育支援系統資料儲存結構圖八土地利用與保育支援系統資料庫之資料儲存結構在本研究的設計中，為避免資料庫所儲存的既有資料與研究之中間產物和成果資料混為一體，以及便於使用者管理其資料，地理資料庫係儲存於固定之資料目錄，而使用者研究所產生之資料及成果則儲存於其自定之目錄。圖七中所示資料庫所儲存之描述資料，實際上包含兩大類，即系統之描述資料及地理資料庫之描述資料，系統描述資料係儲存於系統程式區目錄下，而資料庫之描述資料則儲存於資料庫描述資料目錄之下。系統描述資料主要為計畫列表檔，其資料內容為提供系統環境設定，如地理資料儲存之目錄與使用者自存資料之目錄。此外也簡介使用者所進行研究計畫之內容，以便於使用者管理其資料。該描述資料配合系統產生之功能畫面如圖十三。計畫列表檔包含四個欄位，及計畫編號、計畫名稱、計畫說明及計畫儲存目錄，係供計畫管理功能選單讀取，以顯示目前系統中進行或已進行之計畫項目列表，以供使用者瞭解系統運作現況，同時也便於管理系統中所包含之計畫及資料。在系統中其名稱內定為 PROJLIST。其檔案內容格式如下例：測試計畫 1001, 1001 土地利用與保育支援系統系統程式區資料庫描述資料土地利用與保育支援資料庫 PROJLIST DESDIR ATTDIR FILELIST

RI.ATT ... _CO.DES _RI.DES... CO.ATT 土地利用與保育支援系資料庫中部地區北部地區道路 ••• 土地使用 • 河流南部地區 IDDIR IDLIST ... RICLASS

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測試計畫 1002, 1002 測試計畫 1003, 1003

此外於產生每一個計畫同時，系統會產生一個計畫基本資訊檔，以記錄計畫相關之基本資訊，其命名方式以計畫編號加上副檔名“.PRJ”。以上例中之測試計畫 1001 為例，其基本資訊儲存於 1001.prj 檔案。

地理資料庫之描述資料則包括計畫列表檔(Project List File)、圖層列表檔 (Coverage List File)、屬性項目檔(Attribute Item File)、圖層描述檔(Coverage Description File)、代碼表列表檔、代碼表檔案，這些檔案除供可使用者了解資料庫內容外，並可輔助系統產生一些資料選項之功能，如圖十四至十六之圖層及屬性選項之功能。上述檔案中，為便於分類管理，屬性項目檔及圖層描述檔及代碼表檔案均係儲存於資料庫描述資料目錄下之子目錄(ATTDIR、DESDIR、IDDIR) ，這些檔案之內容及功用說明如下： 1.圖層列表檔圖層列表檔包含二個欄位，即圖層中文名及英文名，此檔案在提供各個選單讀取後，產生圖層列示選單，使用者即可從該選單選取圖層。該檔案置放於每一個計畫目錄下，因該檔案會記錄計畫進行過程中所產生的新圖層項目，讓使用者可以選取新產生之圖層進行後續的分析研究。其名稱內定為 FILELIST。檔案內容如下：水系, ri 道路系統, ro 地質圖, ge 土壤圖, so 國家公園, pa 水質水量保護區,wp 自然保留區,na 國有林自然保護區,ns 沿海保護區,se 保安林區,fo 古蹟,he1 遺址,he2 坡度,slope 坡向,aspect 土地使用,lu 2.屬性項目檔屬性項目檔與圖層列示檔相似，但其所記載的則為圖層內所包含的屬性項目，以一個圖層一個屬性項目檔的方式設計，該資料可產生系統中之屬性選項功能

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，其格式包含三個欄位，即屬性中文名、屬性英文名及所連接之代碼表名稱。其命名方式為以圖層名加上“.ATT”副檔名方式命名。以水系圖層為例，其名稱為 RI.ATT，內容為：使用者代表碼, RI_ID 河流長度, LENGTH 河流名稱,NAME 河流等級, CLASS 3.圖層描述檔圖層描述檔為單一欄位之檔案，每一個圖層有一描述檔，以圖層英文名加上 “.DES”副檔名方式命名。此設計係為便於系統運作時列出圖層說明資訊，以提供使用者對於圖層之概略瞭解。 4.代碼表列表檔代碼表列表檔用於顯示系統中所使用代碼表項目，提供為代碼表查詢及管理，該檔案可使系統產生代碼表之選項功能，以供使用者查詢了解代碼定義之意義該檔案配合系統運作產生之功能畫面如圖十二。其格式包含兩個欄位，第一個欄位為代碼表之中文名，第二個欄位則為代碼表檔案之英文名。代碼表列表檔之內容如下例：土壤質地代碼表 SOILCLASS.TAB 行政區代碼表 COCLASS.TAB 河川等級代碼 RICLASS.TAB 地質編碼代碼表 GECLASS.TAB 5.代碼表檔案代碼表檔案係儲存屬性項目所使用的代碼對照表，亦包括有兩個欄位，第一個欄位為代碼，第二個欄位為代碼說明。代碼表檔案之命名原則上以屬性欄位名稱加上副檔名“.tab”，但由於圖層間之屬性項目之命名有時會有相同者，因此仍須稍微調整，例如 CLASS 為數個圖層均有之屬性項目，所以有此欄位的河流等級代碼表，則命名為 RICLASS.TAB。代碼表檔案內容以土壤質地代碼表為例如下： 1 細砂、壤質砂土 2 壤質細砂土、粗砂質壤土、極細砂質壤土 3 極細砏土、壤質極細砂土 4 砏質壤土、砏土 5 壤土 6 砂質黏壤土 7 黏質壤土、砏粒黏壤土

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8 砏質黏土、砂質黏土 9 黏土 10 礫石

3-3 系統發展模式

使用者界面為提功一般使用者與系統溝通之有效工具，而且可以局部解決不同系統間系統整合問題。這對於地理資訊系統應用於空間決策支援時，所存在的過於複雜、缺乏彈性等問題，為一種有效的解決方式。使用者界面與系統功能間之示意圖，如圖九所示。使用者所面對的是經過設計的使用者界面，這些界面提供土地利用與保育分析基本工具的選項，使用者可依界面的指引輸入分析參數、分析法則，並選取適當資料進行分析。而其實際運作則為使用者界面背後的巨集指令、殼層指令以及外部指令等功能，來完成分析的工作。使用者不需介入地理資訊系統的操作模式，更不需自行處理資料。但是，使用者界面所產生的整合環境也並非無往不利，在此環境下也存在著以下的問題： 1. 當使用者界面背後，存在著多種系統互相整合應用時，可能出現圖形環境不相容之現象。因此，必需選擇具有共用圖形環境的軟體來整合應用。 2. 當使用者界面整合許多軟體之後，由於程式對於硬體中記憶體的安排不當，會經常發生記憶體不足，而產生系統當機。 3. 不同系統之資料格式不同，因此在使用者界面的整合下當甲系統必需承接乙系統之資料，繼續進行分析，會發生困難。本研究係以 Visual Basic(VB)為整合整個系統功能。各應用系統的功能藉由 VB 所產生之使用者界面來趨動。此種設計可避免對某一種 GIS 工具軟體產生過使用者面對之功能外觀地理資訊系統高階語言程式殼層指令巨集指令基本分析工具程式使用者界面圖九系統功能發展環境概觀

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度的依賴。因為必要時只需更換圖中灰色的區域，將資料庫換為另一 GIS 工具之資料庫格式，並將空間分析的巨集與殼層部份以另一 GIS 工具重新設計，此部份的設計將使系統處於最少更動的情形，而且至少使用者界面的外觀是保持不變的，對於系統的變換是程式設計師的事，而使用者所面對的界面及操作模式則不須改變。此種系統轉換方式自然仍有許多問題待解決，雖未為本研究探討之主題，但本研究考慮到未來系統的擴充性，因此予仍在設計時預設其需求，而納入設計之考量。在圖十中的核心界面係以 VB 程式為主撰寫，而 GIS 功能或其它應用軟體功能則在需要時再行趨動，使用後則從記憶體區中予以釋放。此舉是為了降低許多程式常駐後佔用太多記憶體，而造成系統運作變慢或當機的現象。而 VB 與其他應用程式或物件的連結主要是採用動態資料交換(Dynamic Data Exchange, DDE) 以及物件連結與內嵌(OLE)兩種設計方式，其實際的設計則視應用工具的連結採用何種方式為便利，由於 OLE 的設計方式雖較簡單，但所需的記憶體執行空間較大，因此主要是以 DDE 方式為主。圖十系統發展之整合方式但是由於繪圖功能與資料結構與地理資訊系統軟體之設計有關，因此上述以 VB 為主之程式設計仍需配合繪圖環境，因此本研究之系統雛型雖以 PC ARC/INFO 的繪圖與視窗環境為基礎建立主選單，但由於如此則對於 ARC/INFO 的依存性太高，因此最後之設計則以 VB 之繪圖環境為設計基礎，以 ARC/INFO 分析所得之結果則透過兩種方式，轉換為 VB 可顯示之資料格式，第一種為轉換為點陣圖(BMP 檔)，再由 VB 以影像圖方式顯示，第二種則將分析結果之圖層資料轉換為文數字檔案，再以 VB 之繪圖功能繪出。經過上述之修改，本研究僅於應用系統須使用 ARC/INFO 之分析功能時，以 VB 之 SHELL 功能呼叫該分析指令，指令執行後即與 ARC/INFO 無關，亦即執行完地理資訊系統軟體功能後，即從記憶區釋放之方式來設計。但在系統啟始時仍須指出 ARC/INFO 所在之目錄。資料庫庫 PC/ARCINFO 殼層與 SML VB 圖形使用者界面外部程式組應用軟體其他軟體空間描述資料

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3-4 系統功能設計

目前本研究所規劃的基本分析工具(如圖)包括四類，第一為資料庫瀏覽功能，第二為計畫管理功能，第三為基本的空間分析功能，第四則為成果輸出功能。資料庫瀏覽功能主要在於提供使用者進行空間分析前，對於資料庫所存資料的了解，以做為分析之取決。計畫管理功能則與分析功能互為表裏。計畫管理功能為便於使用者將研究成果分門別類的儲存，每個計畫啟始均會開啟一個目錄作為研究成果中間產物及最終成果的暫存區。同時依照使用者所指定的研究範圍，將所需的資料切割複製至暫存資料庫，此部份資料通常於研究結束後刪除。而分析功能則依照計畫管理功能所指定的目錄，來取用所需的資料與產出之成果資料。圖十一系統運作方式示意圖本研究所建立之系統功能，有關應用系統部份將於第四章介紹，而系統之基本功能則簡述如下： 1.資料庫瀏覽功能資料庫瀏覽功能又包含兩個子功能，即資料查詢功能及圖形瀏覽功能。資料查詢旨功能旨在提供使用者資料庫儲存內容之相關資訊，其功能畫面如圖十二。而資料庫瀏覽功能則為提供使用者查閱資料庫圖形之功能。資料庫瀏覽功能計畫管理功能成果輸出功能分析功能暫存資料庫資料庫成果資料庫螢幕輸出

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圖十二資料查詢功能畫面 2.計畫管理功能為便於使用者將研究成果分門別類的儲存，每個計畫啟始均會開啟一個目錄作為研究成果中間產物及最終成果的暫存區。同時依照使用者所指定的研究範圍，將所需的資料切割複製至暫存資料庫，此部份資料通常於研究結束後刪除。功能畫面如圖十三。其功能包括 : (1)計畫列表說明提供使用者查詢所從事的研究內容、研究區範圍以及使用之資料與資料儲存位置。以了解研究的進度及進行情形。 (2)計畫之總體描述：包括計畫名稱、研究區域、計畫說明、研究區略圖、資料儲存目錄、計畫

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儲存目錄內現有之圖檔及用途、計畫中所使用之代碼表(關連於圖層)及代碼意義。圖十三計畫管理選單之功能畫面 3.分析功能分析功能係提供使用者所須地理資訊系統的基本空間分析功能，其中包括緩衝區分析、圖形疊合、選取與分類等功能，其說明如下： (1)緩衝區分析功能

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提供使用者依據圖層之幾何圖形(點、線或面)，以距此指定之圖形某指定距離畫分為一同質區。同時使用者可將該區賦予一分類或分級名。其功能畫面如圖十四，功能內容包括提供使用者依距圖形某指定距離產生緩衝區之功能。以及提供使用者查詢相關資料庫描述資料的功能。圖十四緩衝區分析功能畫面 (2)圖形疊合功能提供使用者將兩個個別獨立的圖層合併為一，以便進行更進一步之聯合分析。功能畫面如圖十五，其功能包括提供使用者將兩圖層疊合為一之功能、提供使用者刪除不必要屬性項目之功能以及提供使用者查詢相關資料庫描述資料的功能。圖十五圖層疊合分析功能畫面

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(3)選取與分類功能提供使用者依據圖層之屬性條件，進一步選取資料，並可將選取之資料，依選取之條件進行重分類或分級。其功能畫面如圖十六，功能內容包括提供使用者依圖層屬性名稱、類別或某種條件式選取圖層資料、提供圖層資料重分類之功能以及提供使用者查詢相關資料庫描述資料的功能。圖十六分類選取分析功能畫面

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4.成果輸出功能

該項功能係將成果輸出成圖、預視成果或轉存至其他媒介(如光碟)。目前螢目輸出顯示之功能係採用影像圖方式，而此種影像圖之產生，則係將分析成果以 ARCPLOT 功能繪製成圖後，以其 BMP 指令轉換為影像圖。

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第四章應用系統之設計

4-1都市生活圈之劃設

本研究應用系統之開發以生活圈劃設輔助工具為例。生活圈體系之建立為許多國家在實施「國土綜合開發計畫」和「區域計畫」時，用以達成人口和經濟活動合理分佈，以及區域均衡發展的的工具。本研究參考「都市地區公共設施及土地合理化利用之研究」所提及之生活圈劃設方式，作為分析工具設計之基礎。首先該研究使用重力模式以劃分都市影響圈，其公式如下： 2 ij j i ij D p p k T = × × 其中T_ij為兩鄉鎮之相互作用力 pi為i 鄉鎮之人口數 pj為j 鄉鎮之人口數 Dij 2 為兩鄉鎮距離之平方其次再依下列三原則修訂其範圍，其原則為配合區域計畫範圍進行指派，依最近可及生活圈為分派原則，以及通勤距離三十分鐘可達空間範圍為原則。該輔助工具由上述理論分析，其資料之前處理包括： (1)各鄉鎮人口資料之建立。本研究依據上述研究所使用之人口資料及以鄉鎮代碼作為索引，建立人口資料與鄉鎮區界資料之連結。並設計一人口資料修改界面，以利未來都市發展變度之持續研究。 (2)中心都市屬性之設定。為便於未來都市發展之變化，本研究設計一界面供使用者輸入中心都市之名稱及其涵蓋之範圍。 (3)中心都市之中心點之計算。本研究依據上一步驟所輸入之中心都市範圍自動計算其範圍之中心點，儲存為中心都市之中心點。依據上述之重力模式及修定三原則，本研究設計三個分析子模組，第一個模組依據已建立之人口及地理資料，以重力模式劃分為候選之生活圈，但為配合其修訂之三原則，上述分析係依區域計畫界線分區計算後再合併結果。第二個模組則依據輸入之中心點位置之連線，調整生活圈分區。第三個模式則依中心都市之三十公里範圍，修訂生活圈之分區。上述所分析使用之資料之係先設計一人口與中心都市之編輯工具，供使用者輸入資料儲存於資料庫，在以此資料配合資料庫之行政區界圖近行分析，其分析功能包含初步分析與修正分析兩個子功能，初步分析功能係依據前述重力模式所設計之劃設生活圈的分析功能，修正分析功能則依據前述修定生活圈之三原則所

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設計之分析功能。所設計之功能畫面及分析結果如圖十七至圖十九。

圖十七生活圈劃設子系統中都市人口及中心位置編輯功能畫面

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圖十九都市生活圈劃設修正結果

4-2發展潛力分析輔助工具

土地適宜性分析為環境規劃之一種工具，可藉對各種土地使用之潛力與限制之自然環境分析，確保開發行為與環境保育目標相容，有效將資源做最適之空間分配。依據黃書禮教授之設計，其分析作業步驟如下 : 1.界定規劃範圍內預期之土地使用類別與使用型態。 2.分析每一種土地使用類別與自然及實質環境間之關係。 3.分析規劃範圍內之環境潛能與環境敏感性之分析。 4.研擬發展潛力與發展限制分析之評鑑方法與準則。 5.適宜性疊圖。 6.綜合分析規劃範圍內所界定之土地使用類別適宜性分級及相容性。從上述步驟分析，相關應用系統之開發旨在滿足第五項步驟之需求，即適宜性疊圖功能之提供。而依據營建署台灣地區環境敏感地劃設與土地使用適宜性分析報告，其中所列之分析項目包括發展限制分析與發展潛力分析兩大類。本研究依據此種需求，以前述基本功能為基礎，依據現有之資料，並依據交通可及性、距都市中心之遠近及土地使用現況資料選取等，進行發展潛力分析之開發與設計所設計之分析工具功能畫面及分析結果如圖二十至圖二十六。

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圖二十交通可及性分析工具功能畫面，設定主要道路為縣道以上道路，影響範圍為 1 公里

圖二十一道路可及性分析果示意圖，圖中紅色區域為距主要道路 1 公里內之地區

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圖二十二中部地區鎮以上行政區域(具都市化趨勢地區)，圖中黃色之區域

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圖二十四距都市遠近分析結果示意圖，圖中設定之距離參數為 1 公里

圖二十五土地使用現況分析工具功能畫面，圖中為選取建成地、農業使用、河川地、林業使用及草生地等土地使用現況地區

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圖二十六土地使用現況分析結果示意圖

4-3限制發展地區之劃設

依據營建政策白皮書，國土綜合開發之新構想，未來全國土地將劃分為限制發展地區與可發展地區。納入限制發展地區包括自然保留區、生態保護區、野生動物保護區等。於可發展地區，由申請人擬定開發計畫，循土地使用變更程序辦理；由政府主管機關訂定土地開發指導原則，以及土地開發審議規範，透過公開之准駁標準及區域(都市)計畫委員會審議機制，以全面建立開發許可制度。而為避免因人類不當使用而造成資源環境不可回復之破壞，或因生活環境品質與安全之考量，除國防與國家重大建設外，不允許於限制發展地區作非保育目的之發展，並透過各項管制法令以達到資源保育與環境保護的目的。而此種制度施行，自然是以劃定可發展地區與限制發展地區為基礎。依據現行法令，對於限制發展地區並沒有明確立法，而散見於土地與營建之相關法規中。依據營建政策白皮書中，對於限制發展地區劃設之範圍定義為： 1. 重要水庫集水區。 2. 生態保護地區。 3. 山坡地加強保育地區。 4. 森林區。 5. 活動斷層。

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6. 古蹟、遺址。 7. 其他依法劃定應予禁止開發或建築地區。依據上述範圍之定義，可參酌相關之法令，限制發展地區之劃設準則定義如下：準則一依據納入重要水庫集水區之原則，將水質水量保護區劃入限制發展地區。準則二依據納入生態保護區之原則，將自然保留區、野生動物保護區以及自然生態保護區劃入限制發展地區。此外國家公園中所劃設之生態保護區及野生動物保護區亦予納入。以及沿海保護區中之相關區位亦一併納入。準則三依據山坡地加強保育地區之原則，參考營建署研究報告「台灣地區環境敏感地規劃與土地使用適宜性分析（北部地區、南部地區）」，所提及之山坡地保育利用條例及工研院能礦所的山崩潛感劃設準則，及坡地穩地度劃設準則，並參考內政部於八十六年八月九日所修正之山坡地審議規範中，將山坡地可開發坡度由 55%降至 40%之規定，將山坡地須加強保育地區劃設為坡地穩定度 III 級以上之地區。其劃設如表三及表四。表三工程地質分級表土壤深度工程地質等級小於 1 公尺大於 1 公尺硬岩 I I 岩性軟岩 II III 表四坡地穩定度分級表 I II III 0%~5% 5%~15% I 15%~30% II 30%~40% II III 40%~55% III >55% IV 準則四依據森林區之劃設原則，將保安林區劃入限制發展地區。準則五將古蹟、遺址劃入限制發展地區。坡度工程地質

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準則六潛在的環境敏感地，包含濕地、洪水平原及優良農田。所謂潛在之環境敏感地係指依據土地之屬性所劃設出具環境敏感性，須加以保護或保育之地區，而非法令所律定之界線。本研究依據上述之準則，將該應用系統區分為三個子功能，第一為環境敏感地之選取，第二為山坡地保育地潛在區域之選取，第三則為環境敏感地潛在區域之選取，其功能畫面如圖二十七所示。該三個子功能，將各別的限制發展地區劃設出，再將之疊合為限制發展地區圖。本研究將此應用系統設計成可調整參數之圖形界面，供使用者調整上述準則之參數，再由程式自動疊合產生限制發展地區圖。所設計之功能畫面及分析結果如圖二十七至圖三十二。圖二十七限制發展區劃設之環境敏感區選取功能畫面

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圖二十八限制發展區劃設之環境敏感區選取結果

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圖三十限制發展區劃設之環山坡地保育潛在區域分析結果

圖三十一限制發展區劃設之環境敏感潛在區域劃設功能畫面，其內容包括濕地、洪水平原與優良農田等潛在區域之劃設

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第五章結論與建議

5-1主要研究成果

本年度研究計畫所完成之成果已達到設定之目標，首先完成數值地圖資料之萃取模式，可使國內生產之大比例尺數值地理資料轉換為地理資訊系統使用之資料。該模式雖以 PC ARC/INFO 之工具輔助設計，但其處理程序仍適用於其他地理資訊系統，僅須更換其資料轉換與連結等之執行程式。此外系統之作業環境與基本工具驅動方式之修改，使得本研究受地理資訊軟體之依存性更為降低，更有利於將技術轉用於其他地理資訊系統。最後以生活圈劃設輔助工具之設計，進一步說明圖形與屬性資料編輯連結與應用之方式，並驗證本研究系統擴充使用於應用系統的可行性。所完成之應用系統包括生活圈劃設系統、土地適宜性分析中之發展潛力分析輔助系統以及土地之發展限制地區劃設系統，均係以基本分析工具為基礎開發，而每一個系統又具有獨立性，互不影響，因此易於修改與更換。經過測試均能滿足需求，顯見本系統已具發展各種應用系統之良好環境，但由於各種應用方式不同，其設計亦有差異，自然無法在本研究中一一納入。從本研究應用系統之實例分析套合土地使用現況，可以發現台灣地區地狹人稠，因此極盡土地使用之能事，也因此許多人為開發地區均臨近環境敏感區，未來進行土地使用時，應注意不宜過度開發，以免傷害自然環境。同時不論由本研究之分析結果，或營建署之前所完成之研究報告之分析結果，均可發現近年來發生於南投地區之自然災害，如神木村之土石流，大都位於環境敏感區或發展限制地區，於土地保育時應特別注意，特別是雖然發展限制地區在使用概念上，並未排除重要公共建設之使用方式，但於發展限制區開發公共建設仍宜應以環境保育為主，若必須進行如道路開發或水庫建設亦應特別注意水土保持，嚴禁任意棄置廢土，以防止未來衍生災害。

5-2檢討與建議

土地利用與保育之研究課題相當廣泛，對於其相關之資料庫與應用系統之建立雖然無法一一論及，但本研究已建立一個從資料獲取到系統建立的良好模式，而此種模式也儘可能考慮到開放式的系統環境，可供各相關研究之參考與應用。由於以 DXF 檔案儲存格式，為目前國內大部份數值地理資料所採用之格式，但此種格式之資料並未能直接應用於地理資訊系統分析，本研究所提出之萃取模式，將有助於數值地理資料應用的價值，並能解決許多研究在使用地理資料時所面臨的資料轉換問題。雖然資料交換模式為近年來受到熱烈討論之問題，國內亦有許多交換標準的設計與探討，但由於目前並未有一套國家標準產生，而且本研究所探討的地理資

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訊系統資料，僅為具簡單位相之點、線、面關係以及屬性資料之連結，並不包含複雜之空間現象描述，在此前題下，本研究為促進研究成果與資料的交換使用，建議在國家標準未建立前，採用簡單的文數字格式(text format)儲存轉換出之數值地理資料以及其屬性。由於此種方式使資料具有可讀性，而且又便於不同地理資訊系統使用者撰寫簡單之轉換程式，輸入資料於其使用之系統。從本研究所建立之基本分析工具及測試之應用系統的開發過程經驗，認為若有一個開放性之地理資訊系統環境，將有助於地理資訊應用之擴展，此種開放性環境包括易於解讀之資料庫結構、具有函數庫之高、低階語言開發環境、具有圖形界面開發環境，此種環境之典型，如共享軟體 PD-MOSS、GRASS 等，此種發展有待國內軟體業繼續努力。

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參考文獻

1. 黃書禮，1987, 應用生態規劃方法於土地使用規劃之研究--土地適宜性分析評鑑準則之研擬與評鑑途徑之探討，國立中興大學都市計劃研究所。 2. 張長義，1987，海岸土地資源保育與管理，台灣地區海岸資源保育與管理研討會論文集，pp144-226，台灣大學，台北。 3. 王敏順，1990，山坡地開發與評估系統設計，國立成功大學都市計劃與建築研究所第二屆碩士論文。 4. 蕭偉郎，1991，結構化分析與設計，資訊系統分析系列叢書，碁峰資訊出版。 5. 邱穀顧問公司，1992，台灣地區環境敏感地規劃與土地使用適宜性分析（北部地區、南部地區），內政部營建署研究報告。 6. 林建元、岳裕智，1992，環境規劃審議資詢系統雛型--以山坡地開發為例，1992 遙測與地理資訊系統應用研討會論文集。 7. 中華工學院建築及都市計劃研究所，1993，科學園區特定計劃保護區之研究，新竹科學工業園區管理局研究報告。 8. 中國測量工程學會，1993，基本地形圖資料庫與相關標準設計之研究，內政部研究報告。 9. 中國測量工程學會，1993，基本地形圖資料庫標準及品質檢核之研究，內政部研究報告。 10.中正理工學院，1994，國土資訊系統土地基本資料庫規劃之研究，內政部研究報告。 11.鄒克萬，1994，區域土地發展規劃支援技術之研究（一）--地理資訊系統與多準則評估之應用，第四屆 ESRI & ERDAS USER CONFERENCE 論文集， pp336-347，台北。

12.吳恆章，1994，山坡地查定基本資料管理系統與山坡地管理系統之應用開發，第四屆 ESRI & ERDAS USER CONFERENCE 論文集，pp270-293，台北。 13.趙保華、馮保琳，1994，軟體工程、方法、工具、實踐，儒林出版社出版。 14.邱穀顧問公司，1995，台灣地區環境敏感地規劃與土地使用適宜性分析（中部地區），內政部營建署研究報告。黃世陽、吳明哲主編，1995，Visual Basic 3.0 學習範本--Program Design for Windows，松崗電腦圖書資料有限公司出版。 15.施百玲，1996，Visual Basic 程式設計澈底研究，全欣資訊圖書出版。 16.王大立，1996，台灣地區國土資源利用與保育之研究-都市地區公共設施及土地合理化利用之研究，國科專題研究計畫報告，編號：NSC85-2621-P004-002 。 17.劉小蘭，1996，台灣地區國土資源利用與保育之研究-非都市土地資源合理化利用之研究，國科專題研究計畫報告，編號：NSC85-2621-P004-003。

(40)

18.何維信，1996，台灣地區國土資源利用與保育之研究-土地利用與保育支援系統之研究，國科專題研究計畫報告，編號：NSC85-2621-P004-005。 19.何維信，1997，台灣地區國土資源利用與保育之研究-土地利用與保育支援系統之研究，國科專題研究計畫報告，編號：NSC86-2621-P004-004。 20.內政部營建署，1997，營建政策白皮書-邁向二十一世紀高品質生活環境，政府出版品。 21.何維信，1998，土地基本資料庫之建立與應用，第二屆兩岸測繪學術研討會暨第十七屆測量學術及應用研討會，台南市成功大學。

22.Dale P. F. , 1991, Land Information System, In Maguire D. J. Goodchild M. F. , Rhind D. W. (eds.), Geographic Information Ssystems: Principles and Applications. V. 1, Longman, London, pp389-402.

23. Hewitt, M. J. et. al. 1991, Overview of the Use and Formulation of Geographic Information Systems standards within the U. S. Environment Protection Agency, Geographic Information

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第一章前言 ... 1 1-1 概說... 1 1-2 第三年之研究目標... 2 1-3 研究範疇... 3 第二章數值地圖資料之萃取 ... 5 2-1 數值地圖資料萃取之目的... 5 2-2 數值地圖資料萃取之目的... 5 2-3 數值地圖資料萃取之設計... 7 第三章土地利用與保育支援系統 ... 11 3-1 系統整合之構想... 11 3-2 資料庫結構... 12 3-3 系統發展模式... 16 3-4 系統功能設計... 18 第四章應用系統之設計 ... 24 4-1 都市生活圈之畫設... 24 4-2 發展潛力分析輔助工具... 26 4-3 限制發展地區之劃設... 30 第五章結論與建議 ... 36 5-1 主要研究成果... 36 5-2 檢討與建議... 36 參考文獻 ... 38

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圖目錄

圖一數值地圖中圖形共邊界之現象，及其隱含之多邊形及其屬性意義之連結，圖中之資料係將數層相關之圖形資料同時繪出 ... 6 圖二 1/1,000 數值地圖資料萃取功能畫面 ... 9 圖三 1/25,000 數值地圖資料萃取功能畫面 ... 9 圖四圖形與屬性連結功能畫面 ... 10 圖五圖形與屬性萃取連結後之結果，圖中為建物資料 ... 10 圖六系統整合概念圖 ... 11 圖七土地利用與保育支援系統資料儲存結構 ... 13 圖八土地利用與保育支援系統資料庫之資料儲存結構 ... 13 圖十系統發展之整合方式 ... 17 圖十一系統運作方式示意圖 ... 18 圖十二資料查詢功能畫面 ... 19 圖十三計畫管理選單之功能畫面 ... 20 圖十四緩衝區分析功能畫面 ... 21 圖十五圖層疊合分析功能畫面 ... 21 圖十六分類選取分析功能畫面 ... 22 圖十七生活圈劃設子系統中都市人口及中心位置編輯功能畫面 ... 25 圖十八都市生活圈劃設初步結果 ... 25 圖十九都市生活圈劃設修正結果 ... 26 圖二十交通可及性分析工具功能畫面，設定主要道路為縣道以上道路，影響範圍為 1 公里 ... 27 圖二十一道路可及性分析果示意圖，圖中紅色區域為距主要道路 1 公里內之地區 ... 27 圖二十二中部地區鎮以上行政區域(具都市化趨勢地區)，圖中黃色之區域... 28 圖二十三距都市中心遠近分析功能畫面 ... 28 圖二十四距都市遠近分析結果示意圖，圖中設定之距離參數為 1 公里 ... 29

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圖二十五土地使用現況分析工具功能畫面，圖中為選取建成地、農業使用、河川地、林業使用及草生地等土地使用現況地區 ... 29 圖二十六土地使用現況分析結果示意圖 ... 30 圖二十七限制發展區劃設之環境敏感地選取功能畫面 ... 32 圖二十八限制發展區劃設之環境敏感區地選取結果示意圖 ... 33 圖二十九限制發展區劃設之環山坡地保育潛在區域劃設功能畫面 ... 33 圖三十限制發展區劃設之環山坡地保育潛在區域分析結果示意圖 ... 34 圖三十一限制發展區劃設之環境敏感潛在區域劃設功能畫面，其內容包括濕地、洪水平原與優良農田等潛在區域之劃設 ... 34 圖三十二限制發展地區潛在區位劃設結果示意圖 ... 35

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表目錄

表一 1/25,000 數值地圖之內容及分層方式 ... 6

表二資料庫內包含之圖層內容 ... 12

表三工程地質分級表 ... 31